Misiunea NASA TESS: Ce să știți despre căutarea exoplanetăților

De secole, ființele umane s-au întrebat despre posibilitatea altor Pământuri care orbesc stele îndepărtate. Poate că unele dintre aceste lumi extraterestre ar avea ciudate forme de viață sau vor avea istorii unice și vorbe sau viitor. Dar numai în 1995 astronomii au văzut primele planete care orbitează stele asemănătoare soarelui în afara sistemului nostru solar.

In ultimul deceniu, in special, numarul de planete cunoscute pentru a orbita stele indepartate a crescut de la sub 100 la peste 2.000, cu alte 2.000 de planete probabil asteptand confirmarea. Majoritatea acestor descoperiri noi se datorează unei singure eforturi - misiunea Kepler a NASA.

Kepler este o navă spațială care găzduiește un telescop de 1 metru care luminează o cameră digitală de 95 de megapixeli cu dimensiunea unei foi de cookie. Instrumentul a detectat variații minore în luminozitatea a 150.000 de stele îndepărtate, căutând semnul luminos al unei planete care blochează o porțiune a luminii stelare pe măsură ce trece prin linia de vedere a telescopului. Este atât de sensibil încât ar putea detecta o zbuciumare care zbura în jurul unei singure lumini de la Chicago de pe o orbită deasupra Pământului. Poate vedea stelele se agită și vibrează; se pot vedea starpote și rachete; și, în situații favorabile, poate vedea planete la fel de mici ca luna.

Mii de descoperiri ale lui Kepler au revoluționat înțelegerea noastră a planetelor și a sistemelor planetare. Acum, însă, nava spital a ieșit din combustibilul său cu hidrazină și a intrat oficial la pensionare. Din fericire pentru vânătorii de plante, misiunea TESS a NASA a fost lansată în aprilie și va prelua căutarea exoplanetă.

Istoria lui Kepler

Misiunea Kepler a fost concepută la începutul anilor 1980 de omul de știință NASA, Bill Borucki, cu ajutorul lui David Koch. La acea vreme nu existau planete cunoscute în afara sistemului solar. Kepler a fost în cele din urmă asamblat în anii 2000 și lansat în martie 2009. Am intrat în echipa de știință Kepler în 2008 (ca un începător cu ochi mari), în cele din urmă co-prezidat grupului care studiază mișcările planetelor cu Jack Lissauer.

Inițial, misiunea a fost planificată să dureze trei ani și jumătate, cu posibile prelungiri atâta timp cât combustibilul, camera, sau nava a durat. Odată cu trecerea timpului, porțiunile aparatului de fotografiat au început să eșueze, dar misiunea a persistat. Cu toate acestea, în 2013, când două dintre cele patru giroscoape stabilizatoare (tehnic "roți de reacție") s-au oprit, misiunea inițială Kepler sa încheiat efectiv.

Chiar și atunci, cu o oarecare ingeniozitate, NASA a reușit să utilizeze lumina reflectată de soare pentru a ajuta la conducerea navei spațiale. Misiunea a fost reînviată ca K2 și a continuat să găsească planete pentru încă o jumătate de deceniu. Acum, cu ecartamentul de combustibil aproape gol, afacerea de vânătoare a planetelor se încheie, iar nava spațială va fi lăsată în adânc în sistemul solar. Catalogul final al candidaților planetari din misiunea inițială a fost finalizat la sfârșitul anului trecut, iar ultimele observații ale K2 se încheie.

Știința lui Kepler

Squeezing ce cunoștințe putem de la aceste date va continua pentru anii următori, dar ceea ce am văzut până acum a uimit oameni de știință de pe tot globul.

Am văzut câteva planete care orbitează stelele gazdă în doar câteva ore și sunt atât de fierbinți încât roca de suprafață se vaporizează și traversează în spatele planetei ca o coadă de cometă. Alte sisteme au planete atat de apropiate, incat, daca trebuia sa stati pe suprafata uneia, planeta a doua ar arata mai mult de 10 luni pline. Un sistem este atât de împrăștiat cu planete încât opt ​​dintre ele sunt mai aproape de steaua lor decât Pământul este la soare. Multe au planete și uneori mai multe planete, orbitează în zona locuibilă a stelei gazdă, unde pot apărea apă lichidă pe suprafețele lor.

Ca și în cazul oricărei misiuni, pachetul Kepler a venit cu compromisuri. Trebuia să privească o singură parte a cerului, clipind la fiecare 30 de minute, timp de patru ani. Pentru a studia suficiente stele pentru a face măsurătorile, stelele trebuiau să fie destul de îndepărtate - la fel cum atunci când stați în mijlocul unei păduri, există mai mulți copaci mai departe de tine decât chiar lângă tine. Vedetele indepartate sunt slabe, iar planetele lor sunt greu de studiat. Într-adevăr, o provocare pentru astronomii care doresc să studieze proprietățile planetelor Kepler este că Kepler în sine este adesea cel mai bun instrument de utilizat. Datele de înaltă calitate de la telescoapele de la sol necesită observații lungi pe cele mai mari telescoape - resurse prețioase care limitează numărul de planete care pot fi observate.

Acum știm că există cel puțin așa numeroase planete în galaxie ca și stelele și multe dintre aceste planete sunt destul de diferite de ceea ce avem aici în sistemul solar. Învățând caracteristicile și personalitățile unei largi varietăți de planete, astronomii cercetează pe cei care orbitează stele mai strălucitoare și mai apropiate, unde pot fi aduse mai multe instrumente și mai multe telescoape.

Introduceți TESS

Misiunea satelitului Transit Exoplanet de la NASA, condusă de George Ricker de la MIT, caută planete utilizând aceeași tehnică de detectare pe care o folosea Kepler. TESS, în loc să se afle în jurul soarelui, are o relație strânsă cu luna: TESS orbitează Pământul de două ori pentru fiecare orbită lunară. Modelul de observare a lui TESS, în loc să privească o singură parte a cerului, va scana aproape întregul cer cu câmpuri de vedere suprapuse (la fel ca petalele de pe o floare).

Având în vedere ceea ce am învățat de la Kepler, astronomii așteaptă ca TESS să găsească mii de sisteme planetare. Cercetând cerul, vom găsi sisteme care orbitează stele de 10 ori mai aproape și de 100 de ori mai strălucitoare decât cele găsite de Kepler - deschizând noi posibilități de măsurare a maselor și densităților planetelor, studiind atmosfera lor, caracterizând stelele gazdă și stabilind integral natura sistemelor în care locuiesc planetele. Aceste informații, la rândul lor, ne vor spune mai multe despre istoria planetei noastre, despre cum a început viața, despre ce fel de destinuri am evitat și despre ce alte căi am fi putut urmări.

Căutarea pentru a ne găsi locul în univers continuă, pe măsură ce Kepler își termină piciorul de călătorie, iar TESS ia bastonul.

Acest articol a fost publicat inițial în The Conversation de Jason Steffen. Citiți articolul original aici.